CN106032061A - 立体成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体成型装置，包含：建构平台，设有供粉槽、建构槽及余粉收集槽；建构位移平台，架构于建构平台上，且相对于建构平台位移，其上连动设有铺料推送组件以及喷印模块；第一升降机构，设置于供粉槽下方，用以升降供粉槽内的第一升降平台；以及第二连动升降机构，连动设置于建构槽及余粉收集槽下方，用以升降建构槽的第二升降平台与余粉收集槽的第三升降平台；其中，铺料推送组件可将余粉收集槽的建构材料余粉回推至供粉槽中，并透过铺料推送组件对供粉槽中最上层的建构材料余粉进行压实作业。

Description

立体成型装置

【技术领域】

本发明是关于一种立体成型装置，尤指一种可回收剩余的建构材料，且同时可回推压实供粉槽内的再利用建构材料余粉的立体成型装置。

【背景技术】

快速成型技术(Rapid Prototyping,简称RP技术)为依据建构类似金字塔层层堆栈成型的概念所发展而成，其主要技术特征是成型的快捷性，能在不需要任何刀具，模具及治具的情况下自动、快速将任意复杂形状的设计方案快速转换为3D的实体模型，大大缩短了新产品的研发周期及减少研发成本，能够确保新产品的上市时间和新产品开发的一次成功率，快速成型技术为技术人员之间，以及技术人员与企业决策者、产品的用户等非技术人员之间提供了一个更加完整及方便的产品设计交流工具，从而明显提高了产品在市场上的竞争力和企业对市场的快速反应能力。

目前RP技术发展出利用喷印技术结合载具精密定位技术的方式来生产3D的实体模型，其生产方式为先将一层建构材料铺设于载具上方并利用喷墨打印技术于部分材料上喷印高粘度胶合剂，使胶合剂与材料沾粘并固化，一直重复上述制程层层堆砌即可完成3D的实体模型。

在3D建构成型过程中，当铺设建构材料时，供粉槽内的建构材料必须足够密实才能用来铺设于建构槽内以进行成型作业，然而，于已知技术中，进行3D快速成型前压实建构材料之前置作业通常是采以人力推压的方式进行，此一过程不仅使制程费时耗力，更会使建构材料于工作环境内飘扬，造成环境污染，若是工作人员不慎吸入更会对健康造成影响。

此外，已知技术中亦是借由人力将回收到余粉收集槽内的建构材料余粉倒入供粉槽，此一过程同需耗费额外人力进行作业，不仅增加制程复杂度，同时更耗费人力成本，且于此作业过程中亦会产生建构材料飞扬于工作环境的情况，而造成工作环境的污染及影响人体健康的疑虑。

因此，如何发展一种立体成型装置，俾解决已知技术中以人力整平压实建构材料会造成粉末飞扬，以及使用人力将建构材料余粉倒回供粉槽既费时耗力、又会对环境造成污染等诸多问题，实为本领域目前急需解决的问题。

【发明内容】

本发明的一目的在于提供一种立体成型装置，俾改善已知技术以人力压实建构材料会产生粉末飞扬，对环境造成污染且若不慎吸入会对人体有害等问题。

本发明的另一目的在于提供一种立体成型装置，俾于立体成型作业完成后，透过建构位移平台上的铺料推送组件的设置，可直接将余粉收集槽的建构材料余粉与建构槽内所剩余的建构材料余粉一并回推至供粉槽内，并对其进行压实作业，以达可节省人力、可自动回推压实供粉槽内的建构材料余粉的功效。

为达上述目的，本发明是揭露一种立体成型装置，包含：建构平台，设有一提供一建构材料的供粉槽、一铺置该建构材料进行成型的建构槽及一收集该建构材料余粉的余粉收集槽；建构位移平台，架构于该建构平台上，且相对于该建构平台位移，其上连动设有一铺料推送组件以及一喷印模块；第一升降机构，设置于该供粉槽下方，用以升降该供粉槽内的一第一升降平台；以及第二连动升降机构，同步连动设置于该建构槽及该余粉收集槽下方，用以升降该建构槽的一第二升降平台与该余粉收集槽的一第三升降平台；其中，该第二连动升降机构同步推升该建构槽的该第二升降平台及该余粉收集槽的该第三升降平台，且该铺料推送组件以一方向位移，将该余粉收集槽的该建构材料余粉及建构槽内成型后的该建构材料余粉回推至该供粉槽中回收，并透过该铺料推送组件对该供粉槽中最上层的回收建构材料余粉进行压实作业。

【附图标记说明】

1：立体成型装置

11：建构平台

111：供粉槽

112：建构槽

113：余粉收集槽

12：建构位移平台

121：铺料推送组件

13：第一升降机构

131：第一升降平台

14：第二连动升降机构

141：第二升降平台

142：第三升降平台

143：支架

15：驱动机构

16：建构基座

X：方向

X1：第一方向

X2：第二方向

【附图说明】

图1是为本发明的立体成型装置的结构示意图。

图2是为本发明的立体成型装置的剖面结构示意图。

【具体实施方式】

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图式在本质上是当作说明之用，而非用于限制本发明。

请参阅第1及2图，图1是为本发明的立体成型装置的结构示意图，图2是为本发明的立体成型装置的剖面结构示意图。如图所示，本发明的立体成型装置1主要用来建构3D实体模型，并具有一建构平台11、一建构位移平台12、一第一升降机构13以及一第二连动升降机构14等组件，其中建构平台11是架设于建构基座16上，并内嵌设有一供粉槽111、一建构槽112及一余粉收集槽113，供粉槽111是用以储置一建构材料，建构槽112是用以供建构材料层层堆栈以进行立体成型作业，余粉收集槽113是用以收集立体成型后剩余的一建构材料余粉。建构位移平台12是架构于建构平台11上，并由一驱动机构15(例如可为马达，但不以此为限)所驱动，借以相对于建构平台11进行X方向的相对位移。又如图2所示，第一升降机构13是设置于供粉槽111下方，并与供粉槽111内的一第一升降平台131连结，借此可使供粉槽111内的第一升降平台131于垂直方向进行往复的升降位移。以及，第二连动升降机构14是同步连动设置于建构槽112及余粉收集槽113下方，并与建构槽112的第二升降平台141及余粉收集槽113的第三升降平台142连结，借此可同时使建构槽112内的第二升降平台141及余粉收集槽113内的第三升降平台142于垂直方向进行往复的升降位移。

请再参阅图1，于本实施例中，建构平台11的供粉槽111、建构槽112及余粉收集槽113均为凹陷设置于建构平台11中的结构，且建构槽112是邻设于供粉槽111及余粉收集槽113之间。建构位移平台12上连动设置有一铺料推送组件121及一喷印模块(未图标)，铺料推送组件121是连动设置于建构位移平台12上，且可为一滚轮，但不以此为限。铺料推送组件121是可以第一方向X1位移，将一水平推移堆积量的建构材料铺至建构槽112中，或以第二方向X2位移，将一水平推移堆积量的建构材料余粉回推至供粉槽111内，并对供粉槽111中最上层的建构材料余粉进行压实作业。喷印模块(未图式)可随建构位移平台12的带动，进而对建构槽112内铺置的建构材料喷印粘胶及墨水，借以对建构材料实施立体成型的喷印作业，以形成一建构层。

请参阅图2，当本发明的立体成型装置1进行立体成型作业时，建构位移平台12先移动至供粉槽111上方，接着第一升降机构13垂直向上推升供粉槽111内的第一升降平台131，借此将容置于供粉槽111内的建构材料向上导送推移至最上层，并与建构平台11保持一水平推移堆积量，第二连动升降机构14同时下降第二升降平面141，借以于建构槽112内产生一容置建构材料的需求空间，随后建构位移平台12带动铺料推送组件121从供粉槽111上方朝第一方向X1移动，以将供粉槽111最上层的水平推移堆积量的建构材料水平推移铺置至建构槽112中的需求空间，再由喷印头模块(未图标)于建构槽112中的建构材料上实施立体成型的喷印作业，即喷印粘胶及墨水，以形成一建构层，如此完成第一层立体成型作业后，并依序重复以铺料推送组件121进行建构材料水平推移铺置作业及喷印头模块(未图标)于建构槽112中的建构材料上实施立体成型的喷印作业，即可层层堆栈建构层，以建构完成一立体对象。当每完成一层建构层后，建构位移平台12会带动铺料推送组件121持续朝第一方向X1移动，并将立体成型作业完成后的建构层上方多余的建构材料余粉推送至邻设于建构槽112的余粉收集槽内113储置，以完成建构材料余粉的回收作业。

请续参阅图2，如图所示，第二连动升降机构14是透过多个支架143相互连结设置，以同步连结建构槽112内的第二升降平台141及余粉收集槽113内的第三升降平台142，并使该第二升降平台141及该第三升降平台142可由第二连动升降机构14的驱动以同时进行垂直方向的升降位移。如此一来，当本发明的立体成型装置1如上述进行完立体成型作业并将立体成型物取出后，此时建构槽112内部尚有部分可回收再利用的建构材料余粉，余粉收集槽113内亦有先前累积储置的建构材料余粉。此时，透过第二连动升降机构14的作动，以同时向上推升建构槽112内的第二升降平台141与余粉收集槽113内的第三升降平台142，进而将余粉收集槽113内储置的建构材料余粉及建构槽112内剩余的建构材料余粉同时向上导送推移至最上层，并与建构平台11保持一水平推移堆积量，接着再使建构位移平台12带动铺料推送组件121朝第二方向X2进行位移，以将余粉收集槽113内的建构材料余粉与建构槽112内的建构材料余粉于最上层所形成的水平推移堆积量一并回推至供粉槽111中，并透过铺料推送组件121的滚轮推动时的重力推压，以对供粉槽111中最上层的建构材料余粉进行压实作业；如此一来，透过铺料推送组件121于建构平台11上的往复位移作业，不仅可将供粉槽111的建构材料推送至建构槽112中进行立体成型作业，更可将建构完成后的建构材料余粉推送至余粉收集槽113中储置，且当立体成型作业完成后，亦可借由第二升降机构14的同步推升第二升降平面141及第三升降平面142、以及铺料推送组件121的反向位移作业，进而将余粉收集槽113中储置的建构材料余粉再次回推至供粉槽111中，不仅可自动进行建构材料余粉的回收再利用，同时更可透过铺料推送组件121的滚轮推动时的重力推压以对供粉槽111内的建构材料余粉进行压实作业，以达到自动化的建构材料余粉回收再利用及自动化的建构材料余粉的压实作业，俾可有效节省人力。

综上所述，本发明的立体成型装置在立体成型作业完成后，透过建构位移平台上的铺料推送组件的设置，可直接将余粉收集槽的建构材料余粉与建构槽内所剩余的建构材料余粉一并回推至供粉槽内，并对其进行压实作业，故于下次欲进行立体成型作业前无须进行整平压实之前置作业，且由于是直接将余粉收集槽内的建构材料余粉及建构槽内剩余的建构材料余粉一并回推至供粉槽内，进而可达到节省人力、自动化作业的功效，同时亦可避免因人为将余粉收集槽内的建构材料余粉倒回供粉槽内的动作而使粉尘飞扬，甚至被人体吸入的问题，因此，本发明的立体成型装置极具产业价值，爰依法提出申请。

本发明得由熟悉此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

Claims (3)

1.一种立体成型装置，包含：

一建构平台，设有提供一建构材料的一供粉槽、一铺设该建构材料进行成型的一建构槽及收集该建构材料余粉的一余粉收集槽；

一建构位移平台，架构于该建构平台上，且相对于该建构平台位移，其上连动设有一铺料推送组件以及一喷印模块；

一第一升降机构，设置于该供粉槽下方，用以升降该供粉槽内的一第一升降平台；以及

一第二连动升降机构，设置于该建构槽及该余粉收集槽下方，用以同步连动升降该建构槽的一第二升降平台与该余粉收集槽的一第三升降平台；

其中，该铺料推送组件以一方向位移，将该余粉收集槽的该建构材料余粉及该建构槽内成型后的该建构材料余粉回推至该供粉槽中回收，并透过该铺料推送组件对该供粉槽中最上层的回收建构材料余粉进行压实作业。

2.如权利要求1所述的立体成型装置，其特征在于，该铺料推送组件为一滚轮。

3.如权利要求1所述的立体成型装置，其特征在于，该第二连动升降机构更包括多个支架，该多个支架是相互连结设置，以同步连结该建构槽的该第二升降平台及及该余粉收集槽的该第三升降平台，并使该第二升降平台及该第三升降平台可借由该第二连动升降机构的驱动以同时进行垂直方向的升降位移。